MSP430F5438 32位硬件硬件乘法器的介绍和使用详细概述

MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线，外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器。

具有统一的中断管理，具有丰富的片上外围模块，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟，支持8M的时钟。

由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化，MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱。

第三章MSP430F149 资源的应用介绍及开发第一节中断介绍及存储器段介绍中断在MSP430中得以广泛的应用，它可以快速进入中断程序，之后返回中断前的状态，其时序为：PC执行程序中断允许置位SR中的GIE置位 EINT（中断开）中断到，中断标志位（IFG）置位从中断向量表中读取中断程序的入口地址，进入中断程序执行中断程序中断允许位复位 RETI中断返回回到原来地址。

具体应用将会在应用程序中的到应用。

有关中断源和中断优先级及中断允许位、中断标志位在参考资料1上有详细介绍。

MSP430单片机的片上存储器共为64K，表示为图：第三节 P 口MSP430F149有6个8位的P口，其中P1、P2口占两个中断向量，共可以接16 个中断源，还可以直接利用 P口的输入输出寄存器，直接对外进行通信。

混合信号单片机特征低电源电压范围：1.8 V至3.6 V超低功耗主动模式所有系统时钟模式230微安/ MHz的频率为8 MHz，3.0伏，闪存程序执行110微安/ MHz的频率为8 MHz，3.0伏，内存程序执行待机模式实时时钟，看门狗电源监控操作，全内存保留，快速工作1.7 μA at2.2 V, 2.1 μA at3.0 V (Typical)低功耗振荡器通用计数器，看门狗，和电源监控操作，全内存保留，快速上电1.2 μA at 3.0 V (Typical)关闭模式电源监控操作，全内存保留，快速上电1.2 μA at 3.0 V (Typical)关断模式0.1μA at 3.0 V (Typical)唤醒时间小于5μs的待机模式16位RISC构架内存扩展高达25 MHz的系统时钟灵活的电源管理系统完全集成的LDO稳压随着可编程核心供电电压电源电压监控，监测和掉电统一时钟系统FLL的稳定控制回路频Low-Power/Low-Frequency内部时钟源（VLO）低频修剪过的内部参考源32-kHz 石英钟高频率高达32 MHz的石英钟16位定时器TA0，有五个Timer_A捕捉/比较寄存器16位定时器TA1的，有三个Timer_A捕捉/比较寄存器16位定时器TB0，七Timer_B捕捉/比较寄存器的阴影多达四个通用串行通信接口USCI_A0，USCI_A1，USCI_A2，和USCI_A3相互支持增强型UART支持自动波特率检测IrDA编码器和解码器同步SPIUSCI_B0，USCI_B1，USCI_B2，和USCI_B3相互支持I2CTM同步SPI12位模数（A / D）转换器内部参考采样和保持自动扫描特性14个外部通道，2个内部通道支持32位操作的硬件乘法器板载串行编程，无需外部编程电压三通道内部DMA带有实时时钟功能的基本定时器家庭成员如表1所示如需完整的模块说明，请参见MSP430x5xx系列用户指南（SLAU208）。

基于MSP430的节水灌溉自动控制系统设计摘要:针对传统的自动灌溉系统存在的效率低、稳定性差等问题,本文提出了一种新的自动灌溉控制方案。

本方案以MSP430为主控芯片,结合CC1101作为无线通讯模块简化布线,上位机辅助判断减轻MCU运算负担。

简约的硬件设计配合功能完善的上位机完成自动控制灌溉、历史环境参数记录、环境异常短信警告等功能。

该系统稳定、可靠,具有较好的实用性及可延展性。

关键词:MSP430 自动控制上位机轮询方式当前我国农业灌溉水平低,但是节水潜力巨大,节水灌溉技术的应用和推广,是缓解我国水资源紧缺的战略选择,是建立节水型社会的需要[1]。

现有的智能灌溉系统控制器通常采用MCS51等其它微控制器作为控制芯片,并配以较多的模拟电路和逻辑门电路,其设计复杂,功耗、稳定性和可靠性难以得到保证[2]。

如今,随着计算机技术的飞速发展,一些复杂的数据处理完全可以交给计算机通过上位机软件完成。

本文将分别从硬件编程和软件上位机两个方面,结合外围电路,介绍一种以MSP430为主控制器的、稳定的农田自动灌溉系统。

1 系统整体构架及工作原理概述这种农田自动灌溉系统的整体执行思路,本系统采用的是离散型控制系统,其具有三级结构。

系统从下到上依次为:传感器检测与灌溉执行部分,MCU自动检测控制部分,田间监控中心。

底层的传感器有多种,分别对土壤的温度、湿度等进行检测。

本系统能根据采集到的土壤湿度情况进行自动控制灌溉,其余采集到的环境参数供人员参考,做出合适的施肥灌溉决定。

这些传感器或设备受到MCU控制,将信息呈递到单片机,通过其内部集成的12位ADC 对数据进行处理,从而判断是否需要灌溉,并将数据通过无线通讯模块发送到田间监控中心。

田间监控中心可以修改田间各节点判断灌溉的标准值,能够按时接收并储存各节点的环境参数,记录灌溉情况,通过折线图或列表形式显示。

当田间发生火灾或其他异常情况时,软件通过网络自动发出短信提示人员前去查看。

msp430与51单片机的特点对比研究作者：徐栋来源：《中国科技纵横》2014年第10期【摘要】单片机的使用使得智能化控制系统的控制效率得到了有效提高，但是不同位数的单片机具有其各自的优势及劣势，再加上不同系列的产品其具体内部结构及配置也有所不同，因此在对单片机进行选择时，必然要对其性质及特点进行全面地了解。

文章首先简单系统地对单片机的共性特点进行了介绍，接着分别详细阐述了MSP430单片机及51单片机两种单片机各自的特点，最后针对MSP430单片机与51单片机的不同之处进行了比较。

【关键词】 MSP430 51单片机特点有很多应用领域，比如智能仪器或仪表、自动化控制设备、家用电器等，其对于运算及控制功能的要求不高，用简单的控制软件便可达到令人满意的控制效果[1]，但是针对一些对于体积、成本及能耗有着严格要求的应用领域，一般的控制软件很难达到相应的控制要求。

为满足这些应用领域的要求，经研究便产生了单片机。

单片机是一种集成式电路芯片，其主要是利用具有超大规模的集成电路技术以将具有对数据进行处理能力的中央处理器CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统及定时器等各种功能集中于一块微小的硅片上，从而得以形成一个具有完整性的微型计算机系统[2]。

1 单片机的特点单片机最初是4位的，随着科学技术水平的不断提高，单片机逐渐发展为8位的、16位的，甚至是32位的[3]。

8位的单片机因其具有强大的功能而在工业控制、智能接口及仪器仪表等领域都得到了广泛应用。

虽然现在单片机已发展至16位、32位，但在在中、小规模应用领域当中，8位单片机仍占据了主导地位，8位单片机是单片机发展的主流方向，在单片机的应用领域当中有着不可替代的重要作用。

单片机具有高集成度、大存储量、强大外部扩展能力以及强大控制功能等特点[4]。

2 MSP430单片机的主要部件及特点MSP430的主要部件包括中央处理器、存储器及相关外围模块。

其中CPU的结构主要是遵循“精简指令集”及“高透明”的原则而设计的，所应用的指令主要包括用于执行硬件的内核指令以及在现在硬件结构基础上而设计的仿真指令。

HT32F12345产品规格书带Arm® Cortex®-M3内核以及1 MSPS ADC、USART、UART、SPI、I2C、I2S、MCTM、GPTM、BFTM、PDMA、CRC、RTC、WDT、EBI、SDIO和USB 2.0 FS高达64 KB Flash和16 KB SRAM的 Holtek 32-Bit单片机版本: V1.40 日期: 2020-08-03目录目录1 简介 (6)2 特性 (7)内核 (7)片上存储器 (7)Flash 存储器控制器 – FMC (7)复位控制单元 – RSTCU (7)时钟控制单元 – CKCU (8)电源管理 – PWRCU (8)外部中断/事件控制器 – EXTI (8)模数转换器 – ADC (8)模拟比较器 – CMP (9)I/O 端口 – GPIO (9)马达控制定时器 – MCTM (9)通用功能定时器 – GPTM (10)基本功能定时器 – BFTM (10)看门狗定时器 – WDT (10)实时时钟 – RTC .................................................................................................................................10内部集成电路 – I 2C . (11)串行外设接口 – SPI (11)通用同步异步收发器 – USART (11)通用异步收发器 – UART ..................................................................................................................12内置音频接口 – I 2S . (12)循环冗余校验 – CRC (12)外设直接访问内存 – PDMA (13)外部总线接口 – EBI (13)通用串行总线设备控制器 – USB (13)安全数字输入/输出 – SDIO (14)调试支持 (14)封装和工作温度 (14)3 概述 (15)单片机信息 (15)方框图 (16)存储器映射 (17)时钟结构 (20)4 引脚图 (21)目录5 电气特性 (28)极限参数 (28)建议直流工作条件 (28)片上LDO稳压器特性 (29)功耗 (29)复位和电源监控特性 (30)外部时钟特性 (31)内部时钟特性 (32)PLL特性 (32)USB PLL特性 (32)存储器特性 (33)I/O端口特性 (33)A/D转换器特性 (34)比较器特性 (35)GPTM/MCTM特性 (36)I2C特性 (36)SPI特性 (37)I2S特性 (39)SDIO特性 (41)USB特性 (42)6 封装信息 (44)SAW Type 46-pin QFN (6.5mm×4.5mm×0.75mm)外形尺寸 (45)48-pin LQFP (7mm×7mm) 外形尺寸 (46)64-pin LQFP (7mm×7mm) 外形尺寸 (47)表列表表列表表1. 特性及外设列表 (15)表2. 寄存器映射 (18)表3. 46-pin QFN ，48/64-pin LQFP 封装引脚图 (24)表4. 引脚描述 (26)表5. 极限参数 (28)表6. 建议直流工作条件 (28)表7. LDO 特性 (29)表8. 功耗特性 .........................................................................................................................................................29表9. V DD 电源复位特性 (30)表10. LVD/BOD 特性 (30)表11. 外部高速时钟 (HSE) 特性 (31)表12. 外部低速时钟 (LSE) 特性 (31)表13. 内部高速时钟 (HSI) 特性 (32)表14. 内部低速时钟 (LSI) 特性 (32)表15. PLL 特性 (32)表16. USB PLL 特性 (32)表17. Flash 存储器特性 (33)表18. I/O 端口特性 (33)表19. A/D 转换器特性 (34)表20. 比较器特性 (35)表21. GPTM/MCTM 特性......................................................................................................................................36表22. I 2C 特性 (36)表23. SPI 特性 ........................................................................................................................................................37表24. I 2S 特性 (39)表25. SDIO 特性 (41)表26. USB 直流电气特性 (42)表27. USB 交流电气特性 (43)图列表图列表图1. 方框图 (16)图2. 存储器映射 (17)图3. 时钟结构图 (20)图4. 46-pin QFN引脚图 (21)图5. 48-pin LQFP引脚图 (22)图6. 64-pin LQFP引脚图 (23)图7. A/D转换器采样网络模板 (35)图8. I2C时序图 (37)图9. SPI时序图 – SPI主机模式 (38)图10. SPI时序图 – SPI从机模式，CPHA = 1 (39)图11. I2S主机模式时序图 (40)图12. I2S从机模式时序图 (40)图13. SDIO默认模式 (41)图14. SDIO高速模式 (42)图15. USB信号上升时间、下降时间和交叉点电压(V CRS)定义 (43)1 简介1 简介HT32F12345的Holtek 单片机是一款基于Arm ®Cortex ®-M3处理器内核的32-bit 高性能低功耗单片机。

MSP430F552X中文手册及例程（耐心开完，必有收获）一、先写一篇开个头：这样快速闯入MSP430学习过程进入各个电子产品公司的网站，招聘里面嵌入式占据了大半工程师职位。

广义的嵌入式无非几种：传统的什么51单片机、 MSP430称做嵌入式微控制器；ARM是嵌入式微处理器；当然还有DSP；FPGA。

我们现在就不说别的，就说MSP430单片机，多数想学MSP430的童鞋，对89C51内核系列的单片机是很熟悉的，为了加深对MSP430 系列单片机的认识吗，迅速闯入MSP430学习过程，就必须彻底了解MSP430单片机，我们不妨将51单片机和MSP430两者进行一下比较。

第一点， 51内核单片机是8 位单片机。

其指令是采用的被称为“ CISC ”的复杂指令集，共具有111 条指令。

而MSP430 单片机是16 位的单片机，采用了精简指令集（ RISC ）结构，只有简洁的27 条指令，大量的指令则是模拟指令，众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。

这些内核指令均为单周期指令，功能强，运行的速度快。

第二点，MCU主要分为两种工作模式：待机与执行。

51内核单片机正常情况下消耗的电流为mA级，在掉电状态下，其耗电电流仍约为3mA左右；即使在掉电方式下，电源电压可以下降到2V ，但是为了保存内部RAM 中的数据，还需要提供约50uA的电流。

而430单片机功耗是在uA级的，工作电流极小，并且超低功耗，关断状态下的电流仅为0.1μA，待机电流为0.8μA，常规模式下的(250μA／1MIPS@3V)，端口漏电流不足50 nA，并可零功耗掉电复位(BOR)。

另外，该芯片属低电器件，仅需1.8～3.6V电压供电，因而可有效降低系统功耗。

MSP430将低功耗模式扩展为7种，分别对应不同应用场合及任务的低功耗方式。

以睡眠模式为例，包括深度睡眠模式RTC：只有时钟在跑而其他都不动，目前，TI宣布其MSP430在RTC模式下最低功耗仅为360nA。

MSP430单片机的端口介绍
一、端口的定义端口号是标识主机内唯一的一个进程，IP+端口号就可以标识网络中的唯一进程。

在我们通常用的Socket编程中，IP+端口号就是套接字
端口号是由16比特进程编号，范围是0-65535，按照道理来讲，这些端口你都可以随便用。

但是你不是vip用户，所以有一些端口被vip用户占着。

比如FTP 21 Ssh 22等等，所以给端口分了类，规定你可以使用端口的范围。

二、端口分类1.硬件端口
CPU通过接口寄存器或特定电路与外设进行数据传送，这些寄存器或特定电路称之为端口。

其中硬件领域的端口又称接口，如：并行端口、串行端口等。

2.网络端口
在网络技术中，端口（Port）有好几种意思。

集线器、交换机、路由器的端口指的是连接其他网络设备的接口，如RJ-45端口、Serial端口等。

我们这里所指的端口不是指物理意义上的端口，而是特指TCP/IP协议中的端口，是逻辑意义上的端口。

3.软件端口
缓冲区。

三、端口的作用有人曾经把服务器比作房子，而把端口比作通向不同房间（服务）的门，如果不考虑细节的话，这是一个不错的比喻。

入侵者要占领这间房子，势必要破门而入（物理入侵另说），那么对于入侵者来说，了解房子开了几扇门，都是什么样的门，门后面有什么东西就显得至关重要。

入侵者通常会用扫描器对目标主机的端口进行扫描，以确定哪些端口是开放的，从开放的端口，入侵者可以知道目标主机大致提供了哪些服务，进而猜测可能存在的漏洞，因此对端口的扫描可以帮助我们更好的了解目标主机，而对于管理员，扫描本机的开放端口也是。